Проектирование котельных

Проект котельной (газовой, мазутной, дизельной, угольной) в ООО «ПриволжскНИПИнефть»  начинается с разработки/согласования технического задания.

Техническое задание является неотъемлемой частью договора  ООО «ПриволжскНИПИнефть»  на проектирование котельной.

Основным документом исходно-разрешительной документации на строительство и проектирование котельной, является разрешение на строительство котельной или всего объекта в целом, выдаваемое административными органами по месту нахождения объекта.

Рабочий проект котельной разрабатывается  ООО «ПриволжскНИПИнефть»  на основании технических условий (технические условия, «лимиты» на газ).

Перед началом процедуры оформления технических условий, необходимо выполнить теплотехнический расчет тепла и топлива для данного объекта, в котором на основании исходных данных определяются необходимые нагрузки, требуемый годовой расход топлива и выбирается основное оборудование котельной.

Далее этот расчет используется для подготовки технического задания на проектирование котельных и для получения соответствующих разрешений от организаций выдающих технические условия.

Проектный институт  ООО «ПриволжскНИПИнефть»  выполняет услуги по:

— разработке технического задания на проектирование котельных установок,

— выбору основного и вспомогательного оборудования котельной,

— определению тепловых нагрузок потребителей,

— определению габаритов здания котельной,

— выбору площадки строительства, места расположения котельной,

— расчету дымовой трубы, определение требуемой высоты трубы из условий рассеивания вредных выбросов,

— определению общей стоимости строительства котельной (поставка оборудования котельной, монтажные работы котельного оборудования, пусконаладочные работы, сдача в эксплуатацию котельной).

Когда ведется проектирование газовых котельных, проектный институт   ООО «ПриволжскНИПИнефть»  готовит к сопровождению документы для соответствующих организаций, выдающих технические условия на газ.

При необходимости нами выполняется проект котельной в стадии ПД (проектная документация), утверждаемая часть, в объеме 40% от базового объема на рабочая документация (РД) котельной.

Для определения стоимости проекта той или иной котельной Вам необходима отправить в наш адрес техническое задание на проектирование котельной по адресу info@neftegazproekt.com или позвонить к нам в офис.

Стоимость проекта котельной зависит от ряда факторов, в частности от сложности проекта, от сроков выполнения и от условий оплаты.

 

__________________________
Мазутные котельные.

Котельные на мазуте, как правило, бывают либо полностью паровые (все котлы установленные в котельной паровые), либо паро-водогрейные в случае работы котельной на нужды отопления — в этом случае все основные котлы в котельной водогрейные, а 1 или 2 котла — паровые, работающие на собственные нужды котельной для подогрева мазута. Топливо — мазут марки М100 или флотский мазут.

Котельные установки работают посредством использования мазута, который поступает сначала в приемник, потом в хранилище мазута, далее идет емкость для присадки, цистерна расхода, конечно фильтры для очищения вещества, греющие приборы и охлаждающие конденсат, а в завершении цикла трубопровод, который разделяется за функциональным назначением) и насосная система.

Это горючее вещество доставляют, как правило, железной дорогой или автотрассами в специальных цистернах. Для использования мазута в котельных его следует подогреть, но температура должна быть в районе 30-60 градусов по Цельсию. Конкретная температура подогрева зависит от марки мазута. Для подогрева используют пар, который направляют в резервуар с мазутом. Пар должен быть сухим и насыщенным, но лучше применять немного перегретый пар. Давление также должно регулироваться и становить 5-6 кг на квадратный сантиметр. Для подогрева мазута используют подогреватель мазута.

Кроме пара, мазут можно подогревать разного вида приборами, например змеевиковыми переносками-обогревателями. В этом случае горючее вещество не будет обезвоживаться. Чтобы в резервуаре содержалось чистое без твердых примесей вещество, мазут после сливания из цистерн, пропускают через систему фильтров. С целью предотвращения разлива мазута, сливы должны быть оборудованы стоками для устранения пролитой жидкости которые соединены с очистными сооружениями. Мазутохранилища делятся на металлические или железобетонные, а также могут быть установлены под землей или над поверхностью земли. Предпочтительнее устанавливать резервуары мазута под землей. В этом случае обеспечивается пожарная безопасность. Кроме того, они долговечнее и меньше загрязняют природный ландшафт. Одно условие – это сообщение резервуара и бака с окружающей атмосферой. Вода должна собираться в специальных отстойниках.

Насосы могут качественно прокачивать мазут только после его подогрева. Для этого используют различные способы. Подогреватели классифицируются на погружные, которые расположены внизу резервуара; шахтные, а также те, что работают с использованием электричества, разделяются на секции, или портативные. Подогревать горючее можно также в системе трубопроводов, в частности спереди форсунок. До котлов мазут доходит разными методами. Используют следующие приемы: циркуляционный (рекомендуется для мазута высоковязкого, с переменной работой котельных на мазуте и газе, мазут должен преобладать);тупиковый (мазут подходит лучше всего невязкий, котельные работаю стабильно, в некоторых случаях нагрузках выше среднего); комбинированный (котельные часто переходят с мазута на газ, а нагрузки скачкообразны). Регулирует поступление горючего вещества клапан, который имеет импульс. Он показывает давления пара или производительность котла. Когда горючее скопляется в резервуаре, насос с нижней части его перекачивает в середину котельной, а потом в мазутохранилище. При этом, мазут подогревается портативным обогревателем, который именуется подогреватель мазута. Такая схема обеспечивает оптимальную температуру горючего и минимизирует попадание инородных веществ в резервуар.

Подогреватель мазута

Подогреватель мазута его их основное назначение – это нагрев мазута до назначенной температуры перед подачей его в форсунки котлоагрегатов, которые устанавливаются в стационарных котельных системах мазутоподготовки. Основная характеристика мазута, которая характеризует его свойства – это вязкость. Обычно, данные процессы происходят на заводах, таких как громадные ГРЭС, многих промышленных заводах, а также районных котельных. Все процессы же происходят на паровых и водогрейных котлах. А что же из себя представляет данное оборудование? Большинство людей не знают ответа на этот вопрос, хотя ответ очень прост и многие люди не догадываются о том, что данное оборудование они уже видели не только на картинках, а даже и в реальной жизни.

Подогреватель мазута – это так называемый горизонтальный агрегат, который состоит из корпуса и трубной системы. Техника работы данного аппарата проста. Через трубки устройства охотно передвигается мазут, а через стенки межтрубного пространства осуществляет свое движение пар, который равномерно распределяется по всей площади межтрубного пространства. Внешняя форма аппарата очень проста, и ее легко запомнить. Как уже сказано выше, аппарат представляет из себя горизонтальный агрегат, как правило, овальной или цилиндрической формы. Хотелось бы подробнее остановиться на строении и работе. Состоит аппарат из корпуса, передней и задней крышке и обязательное условие без которого не может существовать любой вид данного изделия, тем более, если речь идет о подогревателях мазуты вида ПМР, это трубные системы жесткой конструкции. Задняя крышка также обеспечивает нужно количество ходов и делится на несколько отсеков, но у нее строение во многом отличается от передней. Она состоит из воротникового фланца и эллиптического днища. В свою очередь, передняя крышка разделена перегородками на несколько рядов, так называемых отсеков, эти ряды и обеспечивают количество ходов, который выполнит мазут при своем движении Отбойный щит устанавливается на оборудовании для недопущения попадания струей пара на пароподводящий патрубок.

Для своевременного сбора конденсата в нижней части трубной системы устанавливается сборник конденсата. Патрубок для подвода пара, а также отсоса воздуха устанавливается на верхней части корпуса. Если же остановится подробнее на трубных системах жесткой конструкции подогревателей вида ПМР, то можно заметить, что вся система подогревателя состоит из оребренных труб. Подогреватели мазута, которые имеют ребристые трубки ПМР, предназначаются для промышленного мазута перед тем, как его подадут в форсунки горелок котлоагрегатов, которые устанавливаются в системы подготовки мазута и стационарных котельных. Для более лучшего и эффективного осмотра оборудования, а также для оперативного обнаружения неполадок и их дальнейшего ремонта, используются разъемы фланцевого соединения.

Также, хотелось бы подробнее остановиться на работе данных устройств. Для того, чтобы привести аппарат в рабочее движение вам необходимо обратить внимание на две вещи, которые приварены к корпусу. Одна из них подвижная, вторая неподвижная. Мазут, который имеется в устройстве, постепенно нагревается и равномерно по рабочему давлению стремится попасть в теплообменные трубки аппарата. Как правило, данный процесс осуществляется через патрубок подвода. После совершения двенадцати оборотов и когда температура становится, которая задана с самого начала процесса, мазут выходит из устройства в места отвода мазута. Процесс же происходит через патрубок.

Пар, который постепенно нагревается, благодаря патрубкам подвода пара, переходит в межтрубное пространство. При этом совершает несколько оборотов. Все это происходит при продольном омывании поверхности, которая занимает большую часть поверхности нагрева. При своем движении пар касается поверхности теплообменных трубок и начинается конденсация. Конденсат же, в свою очередь, переходит на сборник конденсата и выводится в отвод конденсата. Данный процесс также проходит через патрубок.

Газы, которые накапливаются в нижней части корпуса, так называемые неконденсирующиеся газы, выводятся через патрубок отсоса воздуха. Стоит отметить, что все параметры мазута и пара, строго контролируются приборами, которые установлены на аппаратах. Благодаря таким приборам осуществляется регулировка подводящих и отводящих трубопроводов. Уровень конденсата, который находиться в корпусе, можно контролировать визуально, через зательное стекло. Всего выпуском данных изделий на территории России занимается не очень много компаний, поэтому в последнее время все большее внимание уделяют компаниям производителям из ближнего зарубежья. Так как это более выгодно и качественно, хотя и неудобно.

____________________________________________
Дизельная котельная.

Дизельная котельная удобнее на порядок выгоднее и удобнее в эксплуатации, нежели электрическая. Это мотивируется тем, что цена за киловатт энергии не есть величина постоянная, так как ресурсы в нашей стране так же могут дорожать, что и происходит в последнее время. Если сравнивать количество произведенной тепловой энергии за большой промежуток времени (порядка 10 – 15 лет), то электрические котлы примерно сравнимы по выгоде с дизельной котельной. Что касается расходов на эксплуатацию и ремонт котлов и их составляющих, то и здесь два основных представителя примерно сопоставимы. Только лишь в электрических котлах имеется электрический блок, который зачастую имеет свой коэффициент надежности, который в основном зависит от завода производителя.
Дизельная котельная

На территории СНГ до недавнего времени не существовало ни технологии, ни самого производства дизельных и других видов котельных. Дело в том, что их изготовление попросту не требовалось. Данный вид котлов, который подпадает под разряд работающих на жидком топливе, не может работать и обеспечивать теплообменом большие помещения. Только лишь несколько заводов специализировались на выпуске данных отопительных установок.

Но «ненадобность» была не единственной причиной отсутствия производства котлов на жидком топливе. Дело в том, что основная деталь, которая используется в качестве непосредственно рабочего органа, очень сложна с технической точки зрения. Подача горючей жидкости под давлением и одновременное обеспечение ее горения очень сложная задача, так что ни на территории СССР ни на территории СНГ выпуск данных устройств не был налажен и дизельная котельная отечественного производства была просто не доступна. Именно по этому на данный момент большинство котлов, работающих на жидком топливе, у нас импортные. Но, невзирая на это, несколько отечественных фирм взялись за разработку жидкостных горелок.

Не взирая на отсутствие жидкостных котлов отечественного производства, народные умельцы собственноручно переделывают газовые, и даже дровяные котлы в жидкостные. Но производя подобную модернизацию нужно помнить, что способ конвенции в дровяном и жидкостном котле совсем разные. Если при сгорании дров тепло поднимается внутри корпуса вверх, тем самым подогревая рабочее тело, то в газовом и жидкостным котлах теплообмен происходит горизонтально. Можно конечно переделать котельную, невзирая на данный эффект, но на выходе КПД получиться очень низким, а задняя стенка дизельной даже самой надёжной импортной котельной будет постоянно подвержена большим температурным напряжениям, что в скором времени выведет котел из строя.

Дизельная котельная на основе газовой.
Трёхконтурная дизельная котельная.
Много тех, кто переделал котлы из газовых или котлов на дровах в жидкостные котельные, вынуждены в скором времени производить капитальный ремонт фактически всех элементов камеры сгорания. Дело в том, что горелка позволяет работать на высоких режимах горения топлива, так что температура в котле получается высокая. В связи с этим, расход дизельного топлива в таком самодельном котле за три месяца холодов будет примерно таким, сколько будут стоить два котла, работающих на жидком топливе! Следовательно, большого смысла в подобной переделке нету, особенно если принимать во внимание стоимость самой импортной горелки.

Что касается КПД, то, как у отечественных котлов, так и у зарубежных, он может подниматься выше 100%. Дело в том, что расчет коэффициента полезного действия производиться по высшей теплоте сгорания топлива, которая представляет собой фактически температуру газов либо водяного пара над трубой отвода газообразных продуктов сгорания.

Увеличение тепловой мощности дизельной котельной требует пропорционального увеличения гарантированного запаса топлива. Для этого строятся подземные резервуары большой емкости. При вместимости более десяти кубометров, из соображений безопасности, стенки у них должны делаться двойными. Это ведет к росту стоимости. При использовании стальных подземных хранилищ возникает проблема защиты от электрохимической коррозии. Системы защиты стоят немалых денег. Все это относится к стационарным объектам.
Проектирование дизельной котельной. Проектирование блочных и модульных дизельных котельных.

Совсем другое дело – модульные дизельные котельные. Для них не требуется строительства мощных фундаментов. Установка мощностью в триста киловатт монтируется в контейнере размерами 2,5 х 2,5 х 6 метров и весит почти восемь тонн. Такой груз свободно можно транспортировать на автомобильной платформе. Сроки монтажа составляют несколько дней. Особенно оправдано их использование для обогрева строительных площадок по временной схеме, когда отсутствует подключение к сетям газораспределения. Другое назначение заключается в исполнении роли резервных источников теплоснабжения. Главное – наладить бесперебойную доставку топлива к дизельной котельной. Эта задача легко решается с помощью автомобилей-заправщиков.

Третья разновидность котельных, работающих на дизельном топливе, это мобильные, или передвижные агрегаты. Мощность у них гораздо меньше, чем у их собратьев по ремеслу. Но и применяются они по-другому. Главная задача – работа в чрезвычайных ситуациях, на буровых установках в отдаленных районах, при авариях основных систем теплоснабжения.
Маленькие дизельные установки

Самая маленькая дизельная котельная для индивидуальных домов. Они могут иметь несколько контуров: горячей воды, радиаторного отопления, устройства трубного подогрева пола. Эти устройства компактны и экономичны. При мощности порядка тридцати киловатт, чего вполне хватает для создания отопительной системы с контуром горячей воды в коттедже площадью до трехсот квадратных метров, котел весит примерно 250 килограмм и потребляет не более трех килограммов солярки в час.

Все перечисленные варианты дизельного котельного оборудования оснащаются системами защиты, контроля и управления, обеспечивающими их работу в круглосуточном режиме без вмешательства человека. При необходимости возможна установка систем дистанционного управления и контроля сразу за несколькими котельными с выводом сигналов на единый диспетчерский пункт.

Подводя итоги краткого обзора дизельных котельных, следует отметить, что плюсов они имеют больше, чем минусов. Самое главное – всегда иметь запас топлива.

________________________

Проектирование паровой котельной.

Проектируемая котельная обеспечивает расчетный отпуск пара давлением 7атм. Отопительно–производственная котельная дает пар на сетевую установку и технологические цели. При определении отпуска пара котельной необходимо учесть потери в тепловых сетях и собственные нужды котельной.

Расчет количества котлов для водогрейной котельной:

Количество котлов принимают в зависимости от производительности котла:

Например:

КВГМ-4, КВГМ-6,5, КВГМ-10 – 4 шт,

КВГМ-20, КВГМ-30 – 3 шт.,

КВГМ-50 – 3 шт.

Водоподготовительная установка паровой котельной предназначена для подогрева воды, идущей на питание котлов и подпитку тепловых сетей. Наличие в воде органических веществ и различных солей не позволяет применять ее без предварительной обработки: удаления взвешенных примесей, умягчения воды и удаления агрессивных газов. В производственно–отопительных котельных наибольшее распространение получили Na–катионирование и Н–Na–катионирование. На выбор схемы умягчения влияют следующие показатели:

  1. величина непрерывной продувки по сухому остатку %,

  2. карбонатная жесткость воды , мг–экв/л,

  3. концентрация свободной углекислоты в паре,

  4. вид системы теплоснабжения (открытая закрытая).

Наибольшее распространение в водогрейных и паровых котельных получило умягчение воды методом катионного обмена. Следует знать, что при этом способе обработки воды снижение её жесткости происходит в процессе фильтрования через натрий–катионитные либо водород–катионитные фильтры, работающие по методу “голодной” регенерации.

Тепловая схема котельной

Выбор и расчет тепловой схемы

Целью расчета тепловой схемы является уточнение расходов пара и воды, проверка правильности выбора котельных агрегатов и производительности химводоочистки.

Уточняют расхода исходной воды, поступающей на химводоочистку использую данные:

производительность котельного агрегата;

количество котельных агрегатов;

общий возврат конденсата в котельную;

расход подпиточной воды;

расход воды, идущий на химводоочистку:

количество воды, сбрасываемое сепаратором непрерывной продувки в охладитель продувочной воды.

Подбор оборудования тепловой схемы при проектировании котельной

В производственно-отопительной котельной устанавливают деаэратор атмосферного давления ДА. Деаэратор в этих котельных исполняет роль, как деаэратора, так и питательного бака, поэтому его подбирают по двум характеристикам:

1) расход пара идущего на термическую дегазацию (рассчитано в предыдущих разделах);

2) полезная емкость питательного бака

Деаэратор подбирают по расходу пара на термическую дегазацию и по емкости питательного бака.

Конденсатный бак.

Насосы.

1) Насосы исходной воды предназначены в котельной для подачи сырой воды из водопровода на химводоподготовку ХВО. К установке принимают не менее двух насосов консольных типа К, один из которых резервный.

2) Сетевые насосы. В отопительно-производственной котельной они подбираются по напору, который расходуется на потери в наружных сетях и в самой котельной, и по производительности . К установке принимают не менее двух насосов типа К, СДВ, СД, один из которых резервный.

3) Подпиточные насосы. Для отопительно-производственной котельной они подбираются по напору и по производительности. Для закрытой системы теплоснабжения их принимают не менее двух, один из которых резервный. Насосы типа ВС, ВК,

  1. Насосы питательной воды. Они устанавливаются только в отопительно-производственных котельных. Для питания паровых котлов должно быть установлено не менее трёх насосов, один из которых резервный, приводимых в действие не зависимо друг от друга. Один из насосов, или более, может быть с паровым приводом, а остальные с электроприводом. При проектирование котельных допускается установка всех питательных насосов только с электроприводом при наличии двух независимых источников электроснабжения. Тип насосов с электроприводом ПЭ, МСГ; с паровым приводом ПДВ, ПТ.

Аэродинамический расчет котельного агрегата.

Расчет дымовой трубы котельной. Высота дымовой трубы котельной. При искусственной тяге высота дымовой трубы определяется в зависимости от вида и расхода сжигаемого в котельной топлива.

Высоту дымовых труб котельных, про­ектируемых для работы на твердом топливе и мазуте и оборудуемых установками для очистки дымовых газов от золы со степенью улавливания 85-90%.

При проектировании котельных определяют сопротивление каждого элемента газового тракта .

1. Топка котельной.

2. Котел

Сопротивление котла принимают по характеристикам котла – сопротивление газового тракта (для водогрейных котельных по характеристикам котла и виду топлива).

3. Экономайзер (для котельных с паровыми котлами)

4. Газоходы

Согласно п. 2-30 «Аэродинамический расчет котельных установок» вследствие небольших длин участков и скоростей меньших, чем 25 м/с, потерями на трение можно пренебречь.

  1. Золоуловитель (при сжигании твердого топлива).